17.8
يمكن حساب تغير الطاقة الحرة القياسي لتفاعل كيميائي،يجري في ظروف معيارية بواحدة من ثلاث طرق. الطريقة الأولى تستخدم معادلة دلتا G القياسية للتفاعل. لنتأمل تشكّل كربونات الكالسيوم من أول أكسيد الكالسيوم وثاني أكسيد الكربون.
يمكن حساب التغير القياسي في المحتوى الحراري للتفاعل من درجات حرارة تشكّل المركبات في التفاعل،ويمكن حساب التغير القياسي في القصور الحراري من خلال القصور الحراري القياسي المولي لتلك المركبات. باستخدام القيم من الجداول المرجعية،يمكن تحديد التغير القياسي في المحتوى الحراري والقصور الحراري للتفاعل. باستبدال هذه القيم في معادلة تغير الطاقة الحرة القياسي،فإن دلتا G القياسية للتفاعل عند درجة حرارة 298 كلفن تساوي 130.7 10³ جول.
وفي الطريقة الثانية يُحسب التغير في الطاقة الحرة القياسي للتفاعل،من الفرق بين كمية الطاقات الحرة لتشكّل النواتج مضروبًا في معاملات تكافؤها إضافة إلى كمية الطاقات الحرة لتشكّل المواد المتفاعلة مضروبة في معاملات اتحاديتها. لنأخذ على سبيل المثال تفاعل غازي الهيدروجين والكلور لتشكيل مولين من غاز كلوريد الهيدروجين. كحال المحتوى الحراري للتشكّل،يكون تغير الطاقة الحرة القياسي لتشكّل عنصر نقي صفرًا.
بالتالي فإن الطاقات الحرة لتشكّل غازي الهيدروجين والكلور تساوي صفرًا،بينما الطاقة الحرة لتشكّل غاز كلوريد الهيدروجين تساوي 95.3 كيلو جول. لذا فالطاقة الحرة لهذا التفاعل تساوي طاقة تشكّل غاز كلوريد الهيدروجين مضروبة في 2،أو 190.6 كيلو جول. تذكروا من قانون هس أنه في تفاعل من عدة خطوات،يمكن حساب التغير الإجمالي في المحتوى الحراري من مقدار المحتويات الحرارية في كل خطوة.
أما الطريقة الثالثة فتحسب التغير الإجمالي في الطاقة الحرة لتفاعل معين على نحو مشابه. لنتأمل احتراق كبريتيد الزنك لإنتاج زنك فلزي وغاز ثاني أكسيد الكبريت،وهي معادلة يمكن إجراؤها في خطوتين بكمية طاقة حرة قياسية معروفة. إضافة التغيرات في الطاقة الحرة للتفاعل تعطي إجمالي دلتا G بقيمة 98.8 كيلو جول.
لاحظوا أن الخطوة الأولى ليست تلقائية. بإقرانها مع التفاعل التلقائي في الخطوة الثانية،تكون دلتا G الإجمالية للتفاعل سالبة وهو بالتالي تفاعل تلقائي.
يُطلق على تغيير الطاقة الحرة للتفاعل الذي يحدث في ظل الظروف القياسية لضغط 1 بار وعند 298 كلفن تغيير الطاقة الحرة القياسي. نظرًا لأن الطاقة الحرة هي إح…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.